Development of nanoparticles with fluorescence optical properties in specific wavelengths for light activation of resin-based dental restorative materials

Orientadores: Marcelo Giannini, Mario Alexandre Coelho SinhoretiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O objetivo neste presente estudo foi descrever um método de síntese de nanocristais ?-NaYF4:30%Yb,0.5%Tm com propriedades de fluorescência por upconversion (UC), em comprimentos de onda específicos para ativação de fotoiniciadores de uso odontológico quando irradiados por um laser infravermelho (IR), para indução de conversão monomérica de materiais restauradores odontológicos fotoativados. No primeiro capítulo deste estudo, um método de síntese para nanocristais-? foi descrito, utilizando diferentes reagentes químicos e temperatura controlada a diferentes períodos para crescimento dos cristais. Em seguida, um método de purificação, utilizando banhos consecutivos de etanol e clorofórmio, foi determinado, resultando em um pó branco. A caracterização morfológica dos cristais sintetizados foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), enquanto a composição foi determinada por meio de Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). O espectro de emissão dos nanocristais quando excitados por um laser IR de 975 nm a 1 W foi avaliado por meio de espectrofotometria com uma configuração calibrada, utilizando um espectrofotômetro de 350-900 nm associado a um cabo de fibra óptica de 450 ?m e um sensor (n = 5). Os nanocristais obtidos foram observados como dispersos, de tamanho uniforme de 200nm e de única fase cristalina (hexagonal). O espectro de emissão através de UC foi observado a 365 nm, 450 nm, 475 nm, 650 nm e 800nm, quando os cristais foram expostos a um laser IR de 975 nm. Para o segundo capítulo, a transmissão de IR através de diferentes substratos odontológicos, quando comparada a luz azul, foi analisada por meio de um radiômetro. Uma abertura customizada foi impressa em termopolímero branco (ABS) e posicionada sobre o sensor, permitindo que a energia que era transmitida através dos diferentes materiais (n = 5) fosse detectada em uma determinada área. Análise de variância de três fatores demonstrou uma transmissão do laser IR estatisticamente maior para esmalte, resinas com partículas de fibra e cerâmicas de baixa translucidez, quando comparada à luz azul. Para o terceiro capítulo, os nanocristais foram incorporados a uma resina sem carga (Bis-GMA e TEGDMA) em diferentes concentrações (15%, 30% e 60% em peso) seguido da análise do espectro de emissão, do liner UC resultante, utilizando configuração similar de espectrofotometria (n = 5). Interposições de tecidos dentários e compósitos em diferentes espessuras foram posicionados entre a fonte de luz e o sensor, para determinar a eficiência no efeito de UC através de diferentes substratos (n = 5). A influência da emissão espectral do liner UC sobre o grau de conversão de uma resina fotoativada por luz azul (apenas) foi determinada por meio de Espectroscopia Transformada de Infravermelho de Fourier (FTIr) (n = 5). Os mesmos substratos do segundo capítulo foram interpostos de forma a determinar a influência da emissão gerada através de UC em situações clínicas. Uma concentração ideal de partículas foi definida em 30%. A emissão espectral foi reduzida por diferentes interposições, influenciando a cinética de polimerização de uma resina fotoativada por luz azul. No entanto, a análise de variância (p < 0.01) demonstrou que a emissão UC foi suficiente para induzir conversão monomérica em todos grupos avaliados através de FTIr. Em conclusão, a transmissão de IR através de diferentes substratos odontológicos foi suficiente para excitar nanocristais sintetizados de ?-NaYF4:30%Yb,0.5%Tm, resultando em um efeito UC suficiente para induzir conversão monomérica em um material resinoso fotoativado por luz azulAbstract: The aim of this study was to describe the synthesis route of ?-NaYF4:30%Yb,0.5%Tm nanocrystals with upconverting (UC) spectral emission, on wavelengths optimal for activation of Dental photoinitiators when irradiated by infrared (IR) laser, in order to induce monomeric conversion of light-curable dental restorative materials. For the first chapter of this study, a method for ?-nanocrystals synthesis was described, using different chemicals and controlled temperature for crystal growth. Following, a purification method, using consecutive baths of ethanol and chloroform, have been determined, resulting in a white powder. Morphological characterization of resulting nanocrystals was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Transmission Electron Microscopy (SEM), while composition was determined by Energy Dispersive X-Ray (EDX). Spectral emission of UC nanocrystals once exposed to a 1 W IR 975 nm laser was evaluated by a calibrated configuration for spectrophotometry, using a 350-900 nm spectrophotometer associated to a 450 ?m optical fiber cable and cosine corrector (n = 5). Nanocrystals of ?-NaYF4:30%Yb,0.5%Tm were obtained from synthesis confirming uniform size of 200nm, well-dispersed and single-phase (hexagonal) nanocrystals. Spectral UC emission was observed at 365 nm, 450 nm, 475 nm, 650 nm and 800 nm, once irradiated by 975 nm IR laser. For the second chapter, the transmission of IR through different dental substrates, when compared to blue light, was analyzed by using a thermopile, connected to a radiometer. A custom aperture was 3D-printed in white thermopolymer (ABS) and placed over the thermopile, allowing energy that was transmitted through dental tissues, composites and ceramics (n = 5) to be detected at a specific area. Analysis of variance (p < 0.01) determined that transmission of IR was significantly higher for enamel, fiber-reinforced composites and reduced translucency ceramics, when compared to blue light. For the third chapter, nanocrystals were incorporated to an unfilled resin (Bis-GMA and TEGDMA) at different concentrations (15%, 30% and 60%wt) and spectral emission of resulting UC liner was calculated using similar configuration of spectrophotometry (n = 5). Interpositions of dental tissues and composites at different thicknesses were placed between light source and cosine corrector, in order to determine the UC efficiency through different substrates (n = 5). The influence of the UC liner spectral emission on the degree of conversion of a blue-light curable resin was determined by Fourier Transformed IR (FTIr) spectroscopy (n = 5). Same substrates were interposed in order to determine the influence of UC emission at clinically relevant situations. Optimal concentration of UC nanocrystals was determined at 30%. Spectral emission was reduced by different interpositions, influencing the kinetic of cure of a blue-light curable resin. Furthermore, analysis of variance determined that UC emission was sufficient to induce monomeric conversion at all evaluated FTIr groups. In conclusion, IR light transmission through different dental substrates was sufficient to excite synthetized NaYF4:30%Yb,0.5%Tm nanocrystals, resulting in a UC effect that induced monomeric conversion of a blue-light curable resin based materialDoutoradoMateriais DentáriosDoutor em Materiais Dentários3110/2010, A043/2013CAPE

Study of reinforcement distribution, adhesion between layers, and porosity induced by FDM

This study aims to understand the distribution of reinforcement material in the matrix, evaluate the adherence between layers, and determine the air gap between printing roads. We printed the specimen with two different composite materials, Polylactic Acid (PLA) reinforced with acrylic particles, and another filament reinforced with short carbon fibers. For the observations of the samples, we used a Confocal Microscope. We estimated the porosity of the material by comparing the expected mass with that achieved after manufacture. By pixel count, after binarization, we found the average percentage of acrylate particulate. They showed fair distribution through the PLA matrix even after the manufacturing process. The determination of fibers alignment was made by binarization of image, together with k-means and edge detection. This combination of methods allows estimating the fiber alignment by orientation straight lines. The manufacturing process did not offer good alignment of the fibers, even with the filament initially well aligned

Synthesis, characterization, and incorporation of upconverting nanoparticles into a dental adhesive

The purpose of this study was to describe the synthesis, characterization, and functionalization of b-NaYF4:30%Yb/0.5%Tm upconverting nanocrystals for use as nanofillers in a dental adhesive and microscopically evaluate the interface between the particles and a commercial adhesive. The upconverting nanoparticles were synthesized and purified by thermal decomposition, and their chemical composition determined by energy dispersive X-Ray spectroscopy. The crystalline structure was characterized using X-Ray diffraction and morphology and size were observed with scanning and transmission electron microscopy. Upconverting emission was evaluated by spectrophotometry irradiating the particles with a 975 nm diode laser. Particles were functionalized with polyacrylic acid and the success was confirmed by measurement of Zeta Potential and transmission electron microscopy. The results of X-ray diffraction found a pure hexagonal phase crystalline pattern. Scanning electron microscopy showed uniform dispersion of hexagonal-shaped particles of approximately 150 nm. Upconversion emission was observed in 344 nm, 361 nm, 450 nm, 474nm, 646 nm, 803 nm. Functionalization success was confirmed by formation of a stable aqueous colloid with a Zeta potential of -29.5mV and the absence of voids in the particle-adhesive interface on the transmission electron microscopy images. The reported synthesis and functionalization process produced upconverting nanoparticles emitting photons within the blue spectral region (450 nm and 474 nm).Fil: Rocha Pacheco, Rafael. University Of Detroit Mercy; Estados UnidosFil: Garcia Flores, Ali Francisco. Universidad Federal do Abc; BrasilFil: Soto Montero, Jorge Rodrigo. Universidad de Costa Rica; Costa RicaFil: Lesseux, Guilherme Gorgen. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Rocha Acosta Lancelotti, Ailla Carla. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Martínez, Eduardo David. Universidade Estadual de Campinas; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; ArgentinaFil: Rettori, Carlos. Universidad de Costa Rica; Costa RicaFil: Rodrigues Urbano, Ricardo. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Rueggeberg, Frederick Allen. No especifíca;Fil: Giannini, Marcelo. Universidade Estadual de Campinas; Brasi

Experimental-numerical analysis to determine the efficiency of industrial lubricants in wire drawing process

Drawing is a manufacturing process that consists of indirect deformation by pulling the material through a tool with a conical geometry. The process is usually performed at room temperature (cold forming), so the selection of effective lubricants is critical. If lubrication is inadequate, there is a high risk that both, tool and the manufactured wire, will fail. In this study, annealed AISI 1020 steel rods were drawn and the effectiveness of three different industrial lubricants was tested. During the process, the drawing force values were recorded and used to determine the friction coefficient that developed under each lubrication condition. Numerical simulations were performed to further understand the process. Based on the experimental and numerical results, qualitative and quantitative analysis were performed for each condition. Among the different lubricants used in this study, zinc stearate showed the lowest value for drawing force, 18.8 kN, followed by Lub A and B with values of 20 kN and 20.6 kN, respectively. The numerical models showed excellent approximation to the force values determined in the tests. The values for the coefficient of friction obtained by both the numerical analysis and the empirical model indicate that zinc stearate has the highest lubricating effect among the lubricants focused on this study

Câncer de mama: caracterização quanto a idade e aos aspectos tumorais (tipo de tumor e extensão) / Breast cancer: characterization as to age to tumor aspects (type of tumor and extension)

Objetivo: Avaliar o perfil das pacientes mulheres com câncer de mama, dos municípios de Goiânia e Aparecida de Goiânia - GO de 2008 a 2012. Metodologia: Estudo retrospectivo, descritivo, que incluiu os casos de câncer de mama ocorridos nas moradoras de Goiânia, identificados pelo Registro de Câncer de Base Populacional de Goiânia, no período de 2008 a 2012. As variáveis estudadas foram: dados sociodemográficos e tipificação (tipo de tumor e extensão) da neoplasia apresentada. Os dados obtidos foram tabulados em planilha na plataforma Excel e analisados através de estatística descritiva. Resultados: Foram registrados 2.303 casos de câncer de mama em mulheres nessas cidades. A média de idade das mulheres com diagnóstico de câncer de mama foi 55 anos, e em relação ao estado civil, um pouco mais de 42% se enquadraram em não solteira e mais de 43% estavam sem dados. Quanto à cor da pele, 37,06% eram brancas e mais de 39% da amostra não tinha completude dessa variável. Quanto aos aspectos tumorais em relação à extensão da doença, identificamos que em mais de 48% dos casos os tumores classificavam-se em localizados, mais de 23% em regionais e apenas 4,23% em metástase. Quanto à lateralidade mais de 35% estavam sem informações, 31,04% eram localizados a direita e 33,40% a esquerda. Quanto ao tipo tumoral a maioria, 85,5% dos casos, apresentou carcinoma ductal invasivo, 4,6% carcinoma ductal in situ, 2,6% carcinoma lobular invasivo e somente 0,30% carcinoma lobular in situ. 106 casos não tinham informação sobre o tipo de tumor. Conclusão: O estudo visa a uma melhor compreensão a respeito do efeito dessa doença nas pacientes: sua evolução, associação com fatores de risco, presença de metástases e mortalidade.

Análise de rendimento de biomassa e crescimento da microalga marinha chaetoceros muelleri com depleção da fonte de nitrogênio / Yield analysis of biomass and growth of marine micro-algae chaetoceros muelleri with depletion of nitrogen source

As microalgas são importantes para o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos, pois encontram-se na base da cadeia alimentar dos organismos aquáticos, além disso, são excelentes bioindicadores da qualidade da água, indicando, por exemplo, um desequilíbrio ecológico por excesso de nutrientes e matéria orgânica, sendo também utilizadas no biotratamento de águas residuais. O estudo foi realizado no Laboratório de Tecnologias Aquícolas (LTA), do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) – Campus Aracati. Com o cultivo axênico da microalga Chaetoceros muelleri, considerou-se dois tratamentos T1 e T2, para analisar a influência da depleção nitrato presente no meio de cultura Guillard F/2, com variações de 75 mg.L-1 (T1) e 50 mg.L-1 (T2), cada tratamento com cinco repetições, em condições semelhantes de aeração, iluminação e temperatura. O cultivo foi estacionário e o crescimento das microalgas monitorado através de medida de densidade ótica (DO700nm) por espectrofotometria, posteriormente relacionada a biomassa com peso seco. Quando o cultivo atingiu a fase estacionária de crescimento, as microalgas foram separadas do meio de cultura por floculação química, utilizando hidróxido de sódio (NaOH 2N). Após a floculação a biomassa foi para secagem em estufa a 60° C durante 24 horas, posteriormente, o peso foi determinado em balança analítica. A C. muelleri atingiu maior recuperação algal com a utilização de 75 mg.L-1 de nitrato (T1) no meio de cultura

Síndrome multissistêmica inflamatória pediátrica durante a pandemia de COVID-19: perspectiva na literatura comparada / Paediatric Inflammatory Multisystem Syndrome During COVID-19 Pandemic: perspective in the comparative literature

INTRODUÇÃO: No início da pandemia de Corona Virus Disease (COVID-19), a doença pareceu acometer de maneira mais branda crianças e adolescentes. No entanto, no início de 2020, diferentes países relataram casos de crianças previamente hígidas apresentando um quadro febril acompanhado de inflamações multissistêmicas que tem sido associado ao período pós-infeccioso. O artigo tem como objetivo descrever as características clínicas e epidemiológicas de crianças e adolescentes acometidos pela Síndrome Inflamatória Multissistêmica Pediátrica (MIS-C) associada à infecção pelo Sars-CoV-2, assim como suas principais complicações, tratamentos realizados e desfechos. METODOLOGIA: Revisão sistemática com artigos selecionados das bases de dados PubMed e Clinical Trials e publicados nos anos de 2020 e 2021. Os artigos incluídos foram os que estudaram a associação MIS-C em pacientes &lt; 21 anos com a infecção pelo Sars-CoV-2, sem restrição de idioma. RESULTADOS: A MIS-C se desenvolve normalmente após o estágio agudo da infecção da COVID-19, afeta indivíduos de até 21 anos, acomete igualmente os sexos e é mais frequente em pacientes de origem africana e hispânica. A clínica característica envolve: febre alta prolongada, erupção cutânea, sintomas gastrointestinais, conjuntivite, linfadenopatia, irritabilidade e cefaléia. A síndrome apresenta uma grande similaridade com a Doença de Kawasaki, entretanto a maioria dos pacientes teve evolução benigna do quadro. DISCUSSÃO: A maioria dos pacientes acometidos pela MIS-C apresentaram envolvimento dos sistemas gastrointestinal, cardiovascular, hematológico, mucocutâneo e respiratório. Diante disso, estudos mostraram a importância de que a triagem cardíaca seja concluída no início do curso hospitalar. No tratamento, é recomendado o uso de imunoglobulina intravenosa, glicocorticóides, anticoagulantes e terapia antiplaquetária. Imunomodulares são opções alternativas para o tratamento. A administração dos medicamentos antivirais no tratamento de MIS-C é contestável. CONCLUSÃO: São necessários novos estudos para elucidar questões sobre a evolução desses pacientes e possíveis sequelas a longo prazo, além de estabelecer melhor a relação etiológica da doença com o SARS-CoV-2

Intracranial actinomycosis: Case report and review of literature

Actinomycosis infection is a slow progressing disease, in which involvment of the central nervous system by Actinomyces israelii is uncommon (less than 5%). Clinical picture is non-specific and is often misdiagnosed with neoplasia; some clinical clues my arise suspicion. The case of a 59 year-old female is reported who presented headache and focal neurologic signs and in whom a out-of the hospital diagnosis of a neuroepitelial dysembryoplastic tumor was made; nonetheless after careful interview and physical exploration, a spectroscopy magnetic resonance of the brain and hystopathological description of the lesion was made and yielded the definitive diagnosis of intracranial actinomyces infection. Treatment and progression were uneventful

Checklist of the birds of Mato Grosso do Sul state, Brazil: diversity and conservation

Several phytogeographic regions (Cerrado, Pantanal, Atlantic Forest, Gran Chaco, and Chiquitano Dry Forests) converge in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil, and influence regional biodiversity. Despite a list of birds in the state of Mato Grosso do Sul being published by Nunes et al. (2017), it is necessary to update and critically review avifauna records. In this study, we gathered the results of several records obtained from species lists and online data platforms of the 336 sites in this state over the last decades and grouped them into Main (Primary and Secondary) and Tertiary Lists. The avifauna of Mato Grosso do Sul is composed of 678 species, of which 643 (95%) have records proving their occurrence (Primary List), whereas 34 still lack documentation (Secondary List). The number of related species for Mato Grosso do Sul represents 34% of the Brazilian avifauna. Some species stand out for their unique occurrence in Mato Grosso do Sul, such as Melanerpes cactorum, Celeus lugubris, Phaethornis subochraceus, and Cantorchilus guarayanus, reflecting the influence of different phytogeographic regions of the Chaco and Chiquitano Dry Forests. Migrants represent 20% of the bird community occurring in the state, of which 93 species correspond to migrants from various regions of South America (south and west) and 40 to boreal migrants. Thirty-three species perform nomadic movements across the Pantanal Plain and other regions of the state. Thirty-one species are included in some conservation-threatened categories of global and/or national endangered species lists. Other 30 species are included in the near-threatened category at the global level and 23 at the national level. In addition, species typical of dry forests (in Serra da Bodoquena and Maciço do Urucum) and those from the Atlantic Forest in the south of the state deserve attention due to their restricted distribution and the high anthropogenic pressure on their habitat